Двигатель устанавливается на фундамент, представляющий собой систему
продольных и поперечных балок, надежно прикрепленных с набору судна. С
одним из вариантов такой инструкции, рассчитанной на установку двигателя
весом до 350 кг, можно ознакомиться по чертежам катера "Суперкосатка" .
Конструкция этого фундамента предназначена ;ля размещения двигателя в
корме, у самого гранца судна. Такая планировка привлекательна тем, что
механическая установка, во-первых, занимает минимум полезного места, а
во-вторых, в пассажирском помещении в меньшей степени ощущаются и шум от
ее работы, и запах бензина и масла. Плохо то, что в этом случае никак не
обойтись без реверсредуктора или угловой колонки, приобрести которые в
настоящее время можно только случайно, а изготовить самим довольно
сложно. С простейшими конструкциями этих устройств мы познакомимся ниже,
а сейчас рассмотрим более доступный для любительского исполнения вариант
крепления двигателя, при котором гребной вал соединен с двигателем
напрямую.
С конкретной конструкцией фундамента можно ознакомиться по чертежам
катера "Тюлень". Фундамент этого катера принципиально не отличается от
фундамента катера "Суперкосатка". Наибольшее применение прямое
соединение двигателя с гребным валом находит на водоизмещающих катерах и
яхтах. На судах этого типа двигатель располагается на уровне ватерлинии
либо даже ниже ее. Гребной вал благодаря этому можно установить
горизонтально либо с незначительным уклоном в корму и пропустить прямо
через ахтерштевень. Не представляет трудности выбрать и место для
двигателя: его можно расположить в любой точке по длине судна,
сообразуясь с требованиями планировки помещений и центровки.
Другое дело, если речь идет о глиссирующем судне. Чтобы не слишком
смещать двигатель в нос (это неприемлемо по условиям центровки),
приходится устанавливать гребной вал с изломом в вертикальной плоскости.
Такие изломы могут быть выполнены либо с помощью упругих муфт, либо за
счет шарниров Гука. Эффективная работа таких соединений обеспечивается
при изломе на угол, не превышающий 5-7°. Если требуется изогнуть вал под
большим углом, приходится ставить два шарнира и больше.
Монтаж валопровода во всех случаях представляет собой ответственную
задачу. Имеет смысл разобраться в этом поподробнее. Предварительно,
однако, следует остановиться на некоторых деталях валопровода.
Одной из основных деталей валопровода является гребной вал, опорами
которого служат резинометаллическая втулка (подшипник) кронштейна и
упорно-опорный подшипник, установленный в месте соединения вала с
двигателем или редуктором.
Резинометаллический подшипник, работающий на водяной смазке, имеет
несложную конструкцию и может быть изготовлен с помощью приспособления,
показанного на рис. 148. Сначала вытачивается латунная, стальная или
бронзовая втулка 3 подшипника. Внутрь ее вваривается резина 5. Для более
надежного сцепления резины с металлом на втулке нужно просверлить с
десяток отверстий диаметром 4 мм и раззенковать их с наружной стороны.
Для осуществления вулканизации резины нужно изготовить приспособление,
которое состоит из втулки 2, предотвращающей распирание корпуса
подшипника в момент запрессовывания сырой резины, донышка 4,
закрывающего подшипник снизу, и плунжера 1 для запрессовывания резины.
Сырую резину, обычно применяемую для ремонта автомобильных шин, нужно
нарезать кусочками примерно 20X20 мм и набить ими втулку 3, так чтобы
они немного выступали сверху. Затем втулку помещают в приспособление,
которое ставят под пресс. Постепенно увеличивая давление, добиваются
того, что резина заполняет все пустоты, после чего устройство ставят на
варочную плиту и выдерживают на ней не менее 2,5 час. Втулка 3 должна
целиком заполниться резиной. Теперь остается просверлить в ней отверстие
под гребной вал, диаметром на 2 мм меньше диаметра вала. Вдоль отверстия
прорезают четыре продольные канавки треугольного сечения для подтока
смазывающей воды к валу.
Очень удобен для монтажа кронштейн с регулируемым наклоном оси гребного
вала по отношению к днищу катера (рис. 149). Такая конструкция дает
возможность точно отцентровать вал, не прибегая к клиновым прокладкам
под лапы двигателя, изготовление которых требует точных фрезерных или
строгальных работ. При монтаже кронштейна его основание 1 сначала крепят
на один винт 3, относительно которого шпора 4 имеет возможность
поворачиваться на некоторый угол - до точного совпадения отверстия
подшипника с гребным валом. Затем ставят винты 2, просверливая отверстия
для них в шпоре 4 на месте. Шпору от смещения во время эксплуатации
катера предохраняет штифт 5.
Дейдвудные сальник и труба могут быть выполнены по-разному. На рис.
150, например, показана конструкция, состоящая из самоподжимного
сальника 5 (рис. 151), эластично, с помощью дюритовой муфты,
прикрепленного к металлическому кожуху вала, который монтируется на
днище. За счет дюритового соединения компенсируются неточности монтажа
вала.
Диаметр d гребного вала выбирается в зависимости от мощности N
двигателя, числа его оборотов п и коэффициента В, характеризующего
прочность металла на скручивание (для углеродистой стали В = 82, для
легированной - 69), по формуле
Наибольший допустимый пролет гребного вала между опорами определяется
в зависимости от его диаметра по формуле
При большей длине пролета необходимо устанавливать дополнительные
опорные подшипники.
Для установки двигателя сначала необходимо сделать эскиз его
расположения, положения вала и подшипников, по эскизу отметить точку
выхода гребного вала на киле или на ахтерштевне и в этой точке
просверлить центровочное отверстие под дейдвудную трубу. Чтобы не
ошибиться в направлении, следует, пользуясь сделанным эскизом,
прикрепить к килю кронштейн-кондуктор 1 (рис. 152, а) с отверстием для
сверла 2. Если сверлить киль 3 придется под очень острым углом, лучше
еделать в нем вырубку с таким расчетом, чтобы сверло входило в древесину
под прямым углом.
Рис. 153. Определение неточности установки
гребного вала; а - смещение осей; б- излом линии вала.
Рис. 152. Приспособление для сверления отверстия
под дейдвудную трубу: а - кронштейн-кондуктор; б - расточка. 1 -
направляющий кронштейн-кондуктор; 2 - сверло; 3 - киль с вырубкой; 4 -
направляющий стержень; 5 - резец; 6 - стопорный винт.
Для рассверливания на полный размер используются либо специальные
расточки (рис. 152, 6) с направляющим стержнем по диаметру центрового
отверстия, либо надетая на сверло фреза, либо труба с заточенными по
торцу зубцами. Отверстие под трубу большого диаметра приходится
растачивать за два и за три раза, соответственно применяя расточки все
большего диаметра.
Имеется два способа монтажа гребного вала. Первый, наиболее простой,
заключается в следующем. В соответствии с эскизом, по возможности
точнее, устанавливается дейдвудная труба. Она и задает направление оси
гребного вала. В трубу вставляется втулка опорного подшипника и
дейдвудный сальник, которые и будут в дальнейшем строго фиксировать
положение гребного вала.
На вставленный в дейдвудную трубу вал надевают по очереди кронштейн,
опорный и упорный подшипники, следя за тем, чтобы не было провеса. Затем
с использованием прокладок крепят кронштейн и подшипники так, чтобы вал
легко проворачивался вручную. На балках фундамента размечают места
крепления угольников под опоры двигателя. Рама двигателя должна иметь
возможность перемещаться по угольникам в пределах, обеспечивающих
центровку.
Соосность гребного вала и выходного вала двигателя проверяют при помощи
стрелок (рис. 153, а), укрепленных на фланцах обоих
валов. Сначала фланцы поворачивают так, чтобы стрелки вверху оказались
на одном уровне, затем оба вала поворачивают на 180° и замеряют
расстояние h между стрелками, в этом положении по высоте. Замеренное
расстояние и будет показывать смещение валов по вертикали, которое
устраняется путем установки прокладок под лапы двигателей. Подобным же
образом замеряется горизонтальное смещение I валов, которое устраняется
перемещением двигателя поперек фундаментных угольников.
Теперь остается устранить возможный излом линии вала. Для этого
устанавливают на одном уровне стрелки, замеряют расстояние 1г между их
концами (рис. 153, б) и поворачивают валы за фланцы на 180°. Замеряют
расстояние /2 между концами стрелок. Если расстояния окажутся разными,
то это будет означать, что линия вала имеет излом. Излом устраняют
перемещением двигателя.
Рассмотрим монтаж двигателя. Наметив отверстия в угольниках фундамента,
снимают двигатель и просверливают эти отверстия. Устанавливая двигатель
на свое место, надо не забыть положить все подрамные прокладки.
Поставив гайки на все болты, постепенно затягивают их, проворачивая вал
и следя за тем, чтобы его не заедало.
Другим, более точным способом монтаж гребного вала осуществляется с
помощью струны, которая, будучи натянутой по линии вала, определит
положение его опор (рис. 154). Практически работа выполняется в
следующем порядке. В отверстие под дейдвудную трубу вставляется
деревянная втулка, к которой снаружи прикрепляется металлическая
пластинка (дейдвудная мишенька) с центровочным отверстием диаметром 3
мм, которое является первой контрольной точкой. По эскизу находится
вторая контрольная точка - на носовой переборке 7 машинного отделения
либо на временно установленной доске. В этой точке также крепится
металлическая пластинка (монтажная мишенька) с отверстием 1 мм. Для
определения места крепления кронштейна гребного вала нужно установить
еще одну мишеньку (мишеньку 1) в самой кормовой части корпуса - на
транце или ахтерштевне. В отличие от двух предыдущих, эта мишенька
подвижная, она представляет собой тонкую металлическую пластинку с
миллиметровым отверстием в центре и четырьмя отверстиями по углам для
крепления гвоздиками по месту. Устанавливается эта мишенька при помощи
монтажного щита 2, который крепится на транце так, чтобы плоскость его
была перпендикулярна оси вала. В месте установки мишеньки в щите
выпиливается отверстие диаметром 75 мм.
Струну пропускают через отверстие в подвижной мишеньке и в кормовом
щите, а чтобы она не выскакивала, на конце ее привязывают гвоздь. Далее
струна протягивается через кронштейн с вставленным в него макетным
валиком (рис. 155), дейдвуд и носовую мишеньку. За переборкой машинного
отделения струна перебрасывается через установленный здесь блок 8 и
натягивается с помощью привязанного к ее концу груза 9. Передвигая
кормовую мишеньку 1, нужно установить струну так, чтобы она не касалась
краев отверстия дейдвудной мишеньки 4. После этого кормовую мишеньку
необходимо прикрепить к щиту гвоздиками.
После того как линия вала будет обозначена струной, остается установить
промежуточные мишеньки всех центрируемых частей вала и закрепить их.
Для установки кронштейна гребного вала необходимо сделать из твердого
дерева макетный валик 3 в размер втулки кронштейна, в центре валика
просверлить отверстие диаметром 3 мм под струну (чтобы заводить струну в
отверстие, можно прорезать валик, как показано на рис. 155). Сдвигая
кронштейн, добиваются того, чтобы струна проходила через отверстие в
макетном валике с одинаковым радиальным зазором. После этого кронштейн
крепят к корпусу окончательно, подложив под его опоры пропитанную
суриком парусину или, если надо, прострогав обшивку (прокладка нужна и в
этом случае).
Рис. 154. Монтаж гребного вала по струне. 1 -
мишенька кормового монтажного щита (третья контрольная точка); 2 -
кормовой монтажный щит; 3 - макетный валик; 4 - дейдвудная мишенька
(первая контрольная точка); 5 - струна; 6 - промежуточные мишеньки; 7 -
носовая переборка с монтажной мишенькой ,(вторая контрольная точка); 8 -
блок для натяжения струны; 9 - груз для натяжения струны; 10 - подкладка
под груз для снятия натяжения.
Аналогичным образом, с помощью макетного валика, устанавливается и
дейдвудная труба. Рассверливать отверстия для нее в киле до
окончательного размера лучше не сразу, а после предварительной центровки
по струне. Вначале же можно сделать отверстие диаметром на 5- 10 мм
меньше, это даст возможность при центровке сдвигать трубу в любом
радиальном направлении в пределах допусков. Сначала центровку ведут с
помощью макетного валика. Надев валик на натянутую струну, рассверливают
по его размерам киль или ахтерштевень. Затем на валик надевают
дейдвудную трубу. Фланец трубы подгоняют рубанком по месту к корпусу
судна.
Отцентрованная дейдвудная труба сначала прикрепляется шурупами. Затем
по имеющимся отверстиям в дейдвудной плите просверливают во фланце
отверстия для болтов. Болты перед постановкой обматывают паклей,
обмазывают суриком и затягивают в порядке, указанном на рис. 156.
Центровка подшипников также проводится по мишенькам, с помощью макетных
валиков.
Рис. 155. Макетный валик.
Центровку самого двигателя удобнее производить до его установки в
корпус, при помощи фундаментной рамы. Делается это так. На собранный из
двух продольных (углового сечения, например) и нескольких поперечных
балок фундаментной раме монтируют двигатель. К концевым поперечным
балкам фундаментной рамы крепят фанерные щитки с наклеенными листами
ватмана на сторонах, обращенных к двигателю. К храповику и маховику
двигателя прочно привязывают карандаши, которые при проворачивании вала
двигателя вычерчивают на ватмане окружности.
Снимают двигатель с фундаментной рамы, а саму фундаментную раму ставят
на место в корпус судна. Находят центры окружностей на листах и сверлят
по ним отверстия диаметром 3 мм. Дальше, перемещая фундаментную раму,
добиваются такого положения, что струна будет проходить через центры
этих отверстий. Потом фундаментную раму прикрепляют болтами и на нее
устанавливают двигатель.
Рис. 156. Порядок затягивания болтов плиты
дейдвудной трубы.
Монтаж гребного вала следует вести от кронштейна к двигателю. Вал
нужно при этом постоянно проворачивать, одновременно производя затяжку
болтов на соединительных фланцах.
При использовании шарнирных соединений монтаж вала упрощается. В этом
случае достаточно только наметить линию вала. Двигатель устанавливается
по шарниру. Для этого он вместе с фундаментной рамой ставится на место,
но не крепится, а подвешивается на талях, чтобы его можно было легко
перемещать в любом направлении. Затем монтируется шарнир, соединяющий
гребной вал с валом двигателя (нужно, чтобы опорный подшипник гребного
вала был расположен возможно ближе к фланцу, на котором крепится
шарнир). Теперь остается расклинить двигатель прокладками и отдать тали.
Если после этого двигатель и гребной вал будут легко прокручиваться, их
закрепляют окончательно. В противном случае центровку нужно будет
повторить.
